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桂林市建安拱桁架组合桥抗震性能研究
| 论文题名： | 桂林市建安拱桁架组合桥抗震性能研究 |
| 关键词： | 桂林市;拱桥;梁桥;抗震性能;组合桥 |
| 摘要： | 拱桁架组合体系桥梁结合了拱桥和梁桥的特性，具有美观，实用的优点。工程应用逐年增加，特别是钢管混凝土下承、中承式桥梁得到最广泛的发展。但是国内外对此类桥梁的研究较少，对桥梁的受力特性，尤其是动力特性方面的研究更不多见。本文根据桂林市建安拱桁架组合体系桥的具体状况，研究复合组合体系桥梁动力响应，对本桥的新型结构体系抗震性能进行评价。 本文主要利用大型通用有限元分析软件ANSYS，建立桂林市建安拱桁架组合体系桥的有限元三维实体模型，首先进行了桥梁结构的模态分析，观察桥梁的振型和自振频率，初步得到桥梁结构的自振响应状态。接着进行桥梁在地震频谱的谱分析，得到在地震频谱下的响应情况及时程曲线。通过时程曲线得到在频谱作用下响应结果：在刚度较大并且受约束的部位在频域时间17.5左右变形情况最剧烈：在刚度相对较小受到约束较小状态下在频谱起始段变化剧烈。 对于混凝土材料非线性及本桥几何非线性特点，进行在地震波作用下的瞬态动力分析。在保证收敛解的情况下得到时程计算结果及各种力学性质云图，结果表明：在天津波作用下第0.8秒及第3.2秒产生的位移最大。且在第3秒后引起桥梁响应的剧烈变化。由变形云图观察到的结果：本桥在第3秒后的响应强烈，并且在与Y向反向加速度作用下的变形要远大于与Y向同向的加速度作用下的变形。由应力云图可以得到与柱相连的纵横梁区域拉、压应力比较大，拱圈应力变化主要集中在拱圈最高点左右区域。 通过比较谱分析与瞬态动力学分析结果得到在天津波作用下桥梁是安全的。由频域与时域分析结果，桥梁整体结构在动力响应的初始阶段是偏于安全的，随后进入动力响应的强烈阶段。通过抗震性分析复合组合体系桥梁的动力响应，得出本桥的结构体系是安全合理的。另外，本桥得出的应力、应变值均未超过规范的设计值，但存在应力集中现象。在梁与桥墩柱交汇处节点的应力值比其它部位的应力值要大是抗震设计关注的重点。同时在受到与重力加速度反向的加速度作用下的结构安全性偏低，是抗震设防需要特别关注的地方。本文对拱桁架组合体系桥梁的研究结果可供同类桥梁的设计，施工提供参考。 |
| 作者： | 国忠昊 |
| 专业： | 防灾减灾及防护工程 |
| 导师： | 朱暾;王磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林工学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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